《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题70 气体实验定律和图像（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
专题 70 气体实验定律和图像
导练目标 导练内容
目标 1气体实验定律的基本规律及推论
目标 2理想气体的常见图像
目标 3探究温度不变情况下一定质量气体的压强和体积的关系
【知识导学与典例导练】
一、气体实验定律的基本规律及推论
1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系
p1V1
T1
=p2V2
T2
{
:温度不变 p1V1=p2V2　玻意耳定律
:体积不变 p1
T1
=p2
T2
　查理定律
:压强不变 V1
T1
=V2
T2
　 —盖 吕萨克定律
2.两个重要的推论
（1）查理定律的推论:Δp=
p1
T1
ΔT
（2）盖-吕萨克定律的推论:ΔV=
V1
T1
ΔT
【例 1】如图所示，容器 A和容器 B分别盛有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管相通，管内有一段水银柱
将两种气体隔开，当氢气的温度为 0 ℃， 氧气温度是 20 ℃时，水银柱静止。下列说法正确的是（　　）
A．两气体均升高温度 20℃时，水银柱向右边移动
B．两气体均升高温度 20℃时，水银柱向左边移动
C．如果将容器在竖直平面内缓慢逆时针转动 90°，保持各自温度不变（水银全部在细管中），现让温度都
升高 10℃，则水银柱向下移动
D．如果将容器在竖直平面内缓慢逆时针转动 90°，保持各自温度不变（水银全部在细管中），现让温度都
升高 10℃，则水银柱向上移动
【答案】AD
【详解】AB.假设两个容器体积不变，根据查理定律 可知两气体均升高温度 20℃时，氢气压强的增
加量 氧气压强的增加量 可知两气体均升高温度 20℃时，氢气压强的
增加量大于氧气压强的增加量，所以水银柱向右边移动，故 A正确，B错误；
CD．如果将容器在竖直平面内缓慢逆时针转动 90°，稳定时氢气的压强大于氧气，假设两个容器体积不
变，根据查理定律 现让温度都升高 10℃，氢气压强的增加量 氧气压强的增
加量 初始时氢气的压强大于氧气，可知两气体均升高温度 10℃时，氢气压强的增加
量大于氧气压强的增加量，所以水银柱向上边移动，故 D正确，C错误。故选 AD。
二、理想气体的常见图像
1．一定质量的气体不同图像的比较
类别 特点(其中 C为常量)举例
pV pV＝CT，即 pV 之积越大的等温线温度越高，线离原点越
远
pp＝CT，斜率 k＝CT，即斜率越大，温度越高
pT p＝T，斜率 k＝，即斜率越大，体积越小
VT V＝T，斜率 k＝，即斜率越大，压强越小
[注意]　上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据 pV＝nRT 确定各个常量“C”的意义。
2．气体状态变化图像的分析方法
(1)明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体
的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态
变化的一个过程。
(2)明确图像斜率的物理意义：在 VT 图像(pT 图像)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个
状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。
(3)明确图像面积物理意义：在 pV 图像中，pV 图线与 V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。
【例 2】某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如
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